Diseño de ingeniería del túnel del Estrecho de Taiwán
(1) Línea principal
A) El plan de diseño del puente y túnel Quanzhou-Taichung Changhua en el corredor del Estrecho de Taiwán, que transporta de 2 a 4 líneas de ferrocarril con una velocidad de más de 200 kilómetros por hora y se divide en cinco tramos:
1 El tramo occidental del puente desde Chongwu hasta el Túnel del Puente Oeste que conecta la isla, con una longitud de 13,2 kilómetros y un calado de agua. de 0-38 m se espera que el lecho de roca sea de granito que no sea demasiado profundo, dejando un área cercana a la costa
El canal se utiliza para la navegación en los puertos cercanos. En términos de selección del tipo de puente, construya uno. abarcar puentes atirantados o puentes colgantes en el canal, y utilizar puentes de vigas, puentes de arco, estructuras de acero y otros tipos de puentes para el resto, lo que es menos difícil, menos riesgoso, menos costoso y más corto en el período de construcción, se estima. El costo es de 4 a 13 mil millones de yuanes.
2. El túnel del Puente Oeste conecta la isla con una longitud de 3 km y una profundidad de agua de 38-40 m. Se estima que el lecho de roca es de granito y se puede formar. primero una ataguía Después de bombear el agua hasta secarla, se puede excavar la ataguía dentro del túnel y la transición desde la plataforma del puente de 5 m de elevación al túnel de -55 m de elevación se realiza con una pendiente de 2. La escoria extraída de la excavación del túnel se puede utilizar para llenar la isla artificial en el sitio. Una vez construida la isla artificial, se puede utilizar como una estación de retransmisión y ventilación del túnel para la operación del túnel. Se espera que cueste entre 300 millones y 3 mil millones.
3. La sección del túnel submarino es un proyecto de control clave de todo el proyecto, con una longitud de 46,6 km y una profundidad de agua de 40-77 m, además de la construcción de túneles desde las islas artificiales de puentes y túneles. En ambos extremos se puede construir otra en el punto medio. La isla artificial divide todo el túnel en dos secciones de 23,3 km cada una. La profundidad del agua es aquí de 65 m. Una gran ataguía cilíndrica con un diámetro de 200 a 300 metros. Primero se puede construir una vez que se drena el agua, se puede cavar un pozo hasta la línea del túnel, luego se excavan túneles en ambos lados y la escoria excavada se arroja y se llena en la ataguía en el lugar para llenar la isla artificial. Durante el período de construcción, esta isla artificial puede usarse como base de excavación y ventilación del túnel, acortando la longitud promedio de excavación del túnel a 11,65 km. Después de su finalización y operación, puede usarse como ventilación del túnel y estación de retransmisión de emergencia. El coste estimado de este tramo del túnel es de 140.000 a 180.000 millones de yuanes.
B) Puente de línea completa Quanzhou-Taichung-Changhua y plano de isla artificial. Se pueden construir de dos a tres islas artificiales. El puente se puede diseñar y construir con dos pisos, con un ferrocarril en la capa inferior. , dos líneas para transporte de mercancías y dos líneas para transporte de pasajeros, la línea de pasajeros se puede diseñar con una velocidad de 350 kilómetros por hora. El nivel superior está diseñado como una autopista de ocho carriles, lo que también resulta ideal. Este plan es un puente con doble uso. El ferrocarril tiene cuatro líneas y separa pasajeros y mercancías. La eficiencia es muy alta. Es muy conveniente viajar entre China continental y Taiwán cruzando el estrecho hasta el otro lado en una hora y media. El transporte de pasajeros puede conectarse con el Shinkansen de Taiwán y el transporte de mercancías puede conectarse con los centros logísticos de Taiwán.
La longitud de este tramo del túnel submarino equivale a la longitud del Túnel del Canal de la Mancha entre Inglaterra y Francia, o al Túnel Submarino de Seikan en Japón, o al túnel del Plan del Túnel Norte del Puente Sur del Estrecho de Bohai. .
El Eurotúnel: una longitud total de 51 kilómetros, incluidos 38 kilómetros de parte submarina, con un coste de 10 mil millones de libras (unos 15 mil millones de dólares), incluidos tres túneles paralelos, dos de los cuales son túneles ferroviarios con un diámetro de 7,6 m, por cada uno de los cuales pasa una línea de ferrocarril, y uno El túnel de servicio tiene un diámetro de 4,8 my se construyó mediante el método de la máquina perforadora, lo que llevó más de 8 años.
En comparación con la línea Pingtan-Hsinchu, esta línea tiene una línea cruzada más larga de 175,4 km, que es 40 km más larga que los 128 km de la línea norte. Sin embargo, esta línea tiene una ventaja muy obvia. aguas poco profundas, lo que trae varios beneficios:
1. El túnel submarino, que es un proyecto de control clave, se acorta considerablemente con una profundidad de agua de 40 metros como límite, el túnel de la línea norte tiene 106,3 km. de largo, y el túnel de la línea central y sur tiene sólo 46,6 km de largo. ¡La diferencia es de 59,7 km! Esto ha supuesto una gran reducción de dificultad, riesgo, coste y plazo de construcción, lo que también será beneficioso para la futura operación del canal. En términos de costo, se estima que la línea Centro-Sur ahorrará alrededor de 150 mil millones de yuanes en comparación con la línea Norte.
2. En la parte del túnel, la profundidad del agua de la línea norte es de 40-87 m, y la profundidad del agua de la línea centro-sur es de 40-77 m. La profundidad del agua promedio y la profundidad del agua máxima de. La línea norte es casi 10 metros mayor que la de la línea centro-sur, lo que resulta en Además de la mayor dificultad y riesgo del estudio, la presión del agua del fondo marino también aumenta, lo que resulta en un aumento significativo de los riesgos de construcción.
3. Se puede construir una isla artificial de relevo en el punto medio de la Línea Centro-Sur para dividir todo el túnel en dos secciones de 23,3 km cada una. La profundidad del agua de la isla artificial es de 65 m.
Será técnicamente viable en un futuro próximo y se construirán al menos tres islas artificiales de relevo en la línea norte para dividir el túnel en cuatro secciones con una longitud media de 26,575 kilómetros de profundidad. Las tres islas tienen 51, 61 y 76 metros, y la profundidad del agua es de 70 a 80 metros. Técnicamente, todavía está muy lejos.
(2) Ramal de Penghu
Otra ventaja importante de la Línea Central y Sur es que proporciona la forma más factible de conectar Penghu y Kinmen.
El ramal de Penghu está diseñado para funcionar como un ferrocarril de vía única con una velocidad de más de 160 kilómetros por hora. El plan puente-túnel también se divide en cinco tramos:
>1. Conduzca dos rampas desde la línea principal de Pengbei hasta la isla de conexión Puente Norte-Túnel, la longitud es de aproximadamente 3 km cada una, la profundidad del agua es de aproximadamente 16 m y el radio de giro es de aproximadamente 2000 m.
2. El Túnel del Puente Norte conecta la isla, con una longitud de 3 km, un calado de 16-40 m y una pendiente de la superficie de la carretera de 2.
3. Túnel submarino, longitud 27,3 km, profundidad de agua 40-83 m.
4. El túnel del Puente Sur conecta las islas con una longitud de 3 km y una profundidad de agua de 0 a 40 m. Utiliza los arrecifes y bajíos de islas como la isla Mudou en la parte norte de Penghu.
5. El puente desde el puente y el túnel que conecta la isla con la isla Jibei tiene 7,5 km de largo y la profundidad del agua es muy poco profunda.
Debido a los bajos requisitos de navegación, también se puede considerar una solución de puente completo, que requiere sortear zonas de aguas profundas.
(3) El ramal de Kinmen solo necesita estar cerca del cruce de Quanzhou y Xiamen, y puede conectarse a Kinmen desde los ramales del ferrocarril Fuzhou-Xiamen, el ferrocarril costero de pasajeros y el ferrocarril costero de carga.